恶臭假单胞菌好氧降解高氯联苯的蛋白质组分析

利用固相pH梯度双向凝胶电泳分离恶臭假单胞菌以葡萄糖和Aroclor1260作为营养基质生长的菌株总蛋白,凝胶经银蓝显色后,采用PDQuest图像分析软件比较、分析识别差异表达蛋白,应用MOLDI-TOF-MS得到相应的肽质量指纹图谱,然后搜索数据库鉴定部分差异蛋白点.结果表明,获得了分辨率较高、重复性较好的不同营养基质条件下菌株蛋白的双向凝胶电泳图谱,比较分析共发现80个差异蛋白点,成功鉴定14个差异表达蛋白,包括应激应答蛋白、蛋白质生物合成、运载体和代谢相关酶类.提示与葡萄糖作为生长基质相比,菌体以多氯联苯作为碳源和能源生长时,产生应激,通过增强应激响应蛋白、蛋白质生物合成相关蛋白和相关代谢酶类的表达使细胞在胁迫条件下维持自身的稳定性与生长代谢.     

DGGE污泥堆肥工艺微生物种群结构分析

用DGGE指纹图谱技术对污泥堆肥工艺中的细菌种群动态变化及多样性进行了研究.结果表明,生物法污泥堆肥周期小于8d.对污泥堆肥各工艺环节样品进行DGGE指纹图谱和相似性系数Cs值分析,发现随着反应的持续进行,微生态结构的Cs值越来越高,说明微生物种群结构愈趋稳定.证实污泥微生态能迅速进行优胜劣汰的筛选,调整内部细菌种群结构,从而达到适应环境的目的.在发酵过程中形成的优势细菌种群能长时间保持稳定.     

微生物源示踪源解析算法研究与系统原型构建

微生物源示踪是通过分析粪便污染源的特异性指纹图谱来确定水体污染来源的新技术.本文通过对微生物源示踪过程中依赖数据库的源解析方法和不依赖数据库的源解析方法利弊的分析,利用统计学原理提出了一种依赖数据库的微生物源解析算法.对特异性指纹图谱进行标准化处理后,建立特异性指纹图谱库,提出基于B/S架构的微生物源示踪分析系统原型设...     

TLC-FID特征指纹鉴别不同来源原油

优化了TLC-FID分析原油族组成的条件,在优化的条件下对原油进行了分析,得到原油的TLC-FID特征指纹图谱及其SARA族组分相对百分含量,采用EXCEL2003对原油SARA族组分相对百分含量进行了相关分析,采用SPSS11.5对原油TLC-FID特征指纹图谱进行了聚类分析及主成分分析,以进行不同来源原油的鉴别。结果表明:原油TLC-FID特征指纹图谱结合相关分析、主成分分析、聚类分析,能够鉴别不同产地来源的原油,但对差异较小的原油的区分具有一定的局限性。     

指纹图谱技术与人工智能在污染物溯源解析中的应用研究

水污染在线监测-预警-溯源体系在水环境污染事件的溯源中起到了至关重要的作用,而指纹图谱技术与人工智能的有机结合是污染物解析中重要的一环。文章通过水质在线监测-预警体系的建设、指纹图谱库的构建、大数据分析与AI相结合的污染溯源体系的完善以完成对污染物进行分析和溯源。对上述体系的构建以及该领域的研究应用进展进行全面综述,并对现有技术方法的优缺点进行比较和分析。     

海洋微生物多样性的研究进展

介绍了海洋微生物多样性研究的意义,综述了国内外开展海洋微生物多样性的主要研究方法和原理。重点介绍了分子生物学技术在研究中的应用,对序列分析和指纹图谱、分子标记、分子探针等方法进行了详细的阐述。     

环境因素对大肠杆菌REP-PCR指纹图谱稳定性影响研究

大肠杆菌作为粪便污染指示生物,其DNA指纹图谱稳定性是制约微生物污染源识别技术发展的瓶颈之一.本研究采用绿色荧光蛋白基因(GFP)标记后的Escherichia coli K12(K12GFP)为受试菌株,利用REP-PCR方法,对大肠杆菌在不同温度、光照、盐度条件下其DNA指纹图谱的稳定性进行了研究.结果表明,绿色荧...     

提取石油烃降解菌T1蛋白的有效方法研究

该实验采用玻璃珠震荡、热裂解、反复冻融和超声波4种方法对细菌蛋白的提取、提取介质的裂解液。通过观察细菌裂解,蛋白浓度和蛋白SDS-PAGE电泳条带,得到了有效且稳定的石油烃降解菌蛋白质的提取方法。结果超声波效果最佳,热裂解和玻璃珠震荡效果一般,反复冻融和超声波提取蛋白的SDS-PAGE条带分布基本相同,其超声波获取蛋白丰度最高。蛋白质质量浓度测定显示,超声法提取蛋白质质量浓度最高。结果表明:超声法可高效提取石油烃降解细菌蛋白质,4种提取方法的稳定性和重复性均较好。     

污水处理工艺对氨氧化菌及细菌群落的影响

采用针对氨氧化菌(AOB)功能基因氨单加氧酶(amoA)的末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)、克隆测序等方法,研究了北京市2个污水处理厂的4个污水处理系统中AOB的群落结构,同时采用针对16S rRNA基因的T-RFLP技术分析了总细菌的群落结构.T-RFLP指纹图谱分析表明,4个污水处理系统中AOB的优势限制性片段(T-RF)均为291bp和354bp,细菌的优势T-RF为115,117,166,455,465, 468,471,482,800,893bp等.说明污水处理工艺对系统中AOB及细菌的群落结构影响很小.对功能基因amoA的系统发育分析表明,4个污水处理系统中优势AOB均属于Nitrosomonas europaea cluster和Nitrosomonas oligotropha culster.     

A2O工艺活性污泥中可培养丝状细菌的多样性

活性污泥法是应用最广泛的污水处理方法之一,但是由于丝状菌过度繁殖而引发的污泥膨胀是制约其发展的重大难题.本研究从A2O工艺城市污水处理系统的膨胀期活性污泥中分离培养出17株丝状细菌.对各菌株进行了16S rDNA测序和系统发育树分析,结果表明,这些分离的可培养丝状细菌均属于链霉菌属;利用rep-PCR指纹图谱技术进一步分析了所得菌种属内多样性,显示出活性污泥中链霉菌存在丰富的多样性.由于这些可培养丝状细菌与引起污泥膨胀的优势丝状菌(微丝菌)生理特征差别较大,不会在污水处理系统中过度繁殖,本研究向活性污泥中投加一定量的链霉菌分离菌株,发现部分菌株对污泥的沉降性能有明显改善作用,为污泥膨胀的防控提供了新的思路.     

废弃药渣中残留泰乐菌素降解菌的筛选

发酵法生产抗生素过程中会产生大量废弃药渣.由于残留抗生素的存在,极大地限制了药渣的资源化利用.以泰乐菌素药渣为研究对象,采用微生物法探讨降解药渣中残留泰乐菌素的方法.结果表明:从长期堆放泰乐菌素药渣附近土壤中筛选到可降解药渣残留泰乐菌素的菌株,将该菌株以10%的接种量,在30～35 ℃,pH为7的条件下,发酵处理泰乐菌素药渣120 h后,微生物法未检出残留泰乐菌素的存在.提示利用微生物法可以消除药渣中残留泰乐菌素,从而为泰乐菌素药渣有效处理提供可鉴方法.      

CANNED工艺细菌种群结构变化的FISH研究

采用电镜观察和荧光原位杂交技术（FISH）,对亚硝化/电化学生物反硝化全自养脱氮（CANNED）工艺在不同游离氨（FA）质量浓度下反应器内细菌形态和种群结构进行了研究. 结果表明:在亚硝化段,ρ（FA）为0.5 mg/L时,氨氧化菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）分别占总菌数的0.9%和2.8%;ρ（FA）为12.4～48.6 mg/L时,AOB和NOB分别占33.6%～47.4%和1.0%～2.9%,能够实现短程硝化. 在电化学生物反硝化段,当ρ（FA）为0.5～12.4 mg/L时,脱氮硫杆菌、厌氧氨氧化菌和真细菌分别占总菌数的7.2%～15.3%,7.2%～10.3%和9.1%～14.3%;当ρ（FA）增加到48.6 mg/L时,上述3种细菌所占比例分别增加到总菌数的34.5%,44.2%和60.8%,表明随着ρ（FA）的增加,提高ρ（FA）有利于上述3种菌的生长,与SEM结果一致.      

食物垃圾开放式乳酸发酵的实验研究

利用食物垃圾发酵生产乳酸,是实现其资源化的有效途径之一.底物不灭菌的开放式发酵,是一种简单、有效的利用食物垃圾生产乳酸的方式.通过对发酵过程中ρ(乳酸),ρ(总糖),ρ(可溶性糖)以及细菌数量变化的研究,对开放式发酵的机理进行了分析.结果表明:食物垃圾适于作为乳酸发酵的底物,在不投加任何营养物质的条件下,能促进乳酸菌的大量增殖.采用开放式发酵,可从食物垃圾产生36.29 g/L的乳酸,远高于封闭式发酵(底物灭菌).垃圾中土著菌群在开放式发酵中起到了分解复杂多糖和为乳酸菌提供可发酵性底物的作用,从而提高ρ(乳酸).      

利用秸秆微生物产絮凝剂的提取及性质分析

文章对一株利用秸秆粉——无机氮源培养基的细菌所产生的微生物絮凝剂进行了粗提和性质分析。该絮凝剂对于高岭土——氯化钙悬浊液的絮凝率达93.96%,效果较好。将该细菌接种在液体培养基中,于恒温摇床发酵培养,经测定,主要絮凝成分位于发酵液上清液中,对发酵液上清液进行热稳定性和pH稳定性实验,结果表明,该絮凝剂在室温25℃、pH为7条件下絮凝效果最好。采用乙醇法对发酵液上清液进行提取,即可得该微生物絮凝剂粗品。经Molish反应及茚三酮反应显色可知,该絮凝剂含有糖类及蛋白成分,经苯酚硫酸法测定其中糖含量占湿重的11.666%,经考马斯亮蓝法测定其中蛋白含量占湿重的0.586 4%,经薄层层析分析得,该微生物絮凝剂含有的主要糖类成分为阿拉伯糖。     

基于荧光传感器Frex的特性检测水质环境中生物毒性物质

发光菌作为水环境生物毒性监控的有效手段,近年来越来越得到重视.本实验利用基因工程技术,将Frex荧光蛋白重组到大肠杆菌中,并通过测定菌体内NADH水平所引起的荧光强度变化,来监测水体中有毒物质对微生物代谢的影响,从而实现实时毒性监控.实验完成了Frex荧光蛋白在大肠杆菌中的正确表达,研究了培养温度、诱导时间及IPTG浓度等不同条件对Frex融合蛋白表达量和荧光活性的影响.将此重组荧光发光菌初步应用于环境水体中有毒物质的检测研究,选取氯化汞、苯酚、重铬酸钾、硫酸锌等4种国际荧光发光菌生物毒性检测标准物质进行检测,结果表明毒性物质均能对菌体的荧光产生一定的催灭作用.该毒物测试手段分别具有反应速度快和灵敏度高等特性.同时,实验优化了该重组菌应用于生物毒性检测试验的条件,为后续的应用研究提供了一定的实验基础,拓展了荧光发光菌在其他方面的适用范围.     

Responses of nitrification performance, triclosan resistome and diversity of microbes to continuous triclosan stress in activated sludge system

Triclosan(TCS) is commonly found in wastewater treatment plants,which often affects biological treatment processes.The responses of nitrification,antibiotic resistome and microbial community under different TCS concentrations in activated sludge system were evaluated in this study.The experiment was conducted in a sequencing batch reactor(SBR)for 240 days.Quantitative PCR results demonstrated that the abundance of ammonium oxidizing bacteria could be temporarily inhibited by 1 mg/L TCS and then gradually recovered.And the abundances of nitrite oxidizing bacteria(NOB) under 2.5 and 4 mg/L TCS were three orders of magnitude lower than that of seed sludge,which accounted for partial nitrification.When the addition of TCS was stopped,the abundance of NOB increased.The mass balance experiments of TCS demonstrated that the primary removal pathway of TCS changed from adsorption to biodegradation as TCS was continuously added into the SBR system.Moreover,TCS increased the abundance of mexB,indicating the efflux pump might be the main TCS-resistance mechanism.As a response to TCS,bacteria could secrete more protein(PN) than polysaccharide.Three-dimensional excitation-emission matrix revealed that tryptophan PN-like substances might be the main component in PN to resist TCS.High-throughput sequencing found that the relative abundances of Paracoccus,Pseudoxanthomonas and Thauera increased,which could secrete extracellular polymeric substances(EPS).And Sphingopyxis might be the main TCS-degrading bacteria.Overall,TCS could cause partial nitrification and increase the relative abundances of EPS-secreting bacteria and TCS-degrading bacteria.     

金属离子及盐度对硝基苯厌氧生物降解过程的影响

以硝基苯废水处理反应器内的污泥为菌源,采用间歇反应的方法分别考察Fe3+,Ni2+,Zn2+,Al3+,Cr(Ⅵ)和Cu2+ 6种金属离子及盐度对硝基苯厌氧生物降解过程的影响.结果表明,适宜质量浓度的Fe3+,Ni2+,Zn2+,Al3+和Cr(Ⅵ)可促进硝基苯的降解. 当ρ(Fe3+)为5 mg/L,ρ(Ni2+),ρ(Zn2+)和ρ(Al3+)为1.0 mg/L及ρ〔Cr(Ⅵ)〕为0.50 mg/L时,硝基苯的降解速率提高5%～23%. 当ρ(Fe3+),ρ(Ni2+),ρ(Zn2+),ρ(Al3+),ρ〔Cr(Ⅵ)〕和ρ(Cu2+)分别大于50,10.0,5.0,5.0,5.0和0.25 mg/L时,金属离子开始对硝基苯降解菌产生抑制作用,毒性顺序为Cu2+>Cr(Ⅵ)>Al3+>Zn2+>Ni2+>Fe3+. 硝基苯降解菌生长的最佳盐度为0.25%～1.00%.      

Optimization of C/N ratio for preparation of protein-rich and multi-enzymes feed thallus through synergic fermentation of mixed distillers'grains

A new procedure of determining optimal C/N (the rate of carbon source to nitrogen source) of mixed distillers' grains for combined bacteria synergic fermentation is established. At the same time an improved method evaluating bacteria growth, called method of dry cell weighing by filtering is developed. For each combination of C and N , their initial and residual contents before and after fermentation respectively are determined. Then followed the calculation of utilization of C and N sources by the compound bacteria. The optimal C/N is finally located from among the utilization of C and N of several combinations and the weight of produced mass of oven-dried thallus The conditions of fermentation are: inoculum size 10%, temperature 30.0℃, rotational speed 170 r/min, shake culture time 48h. The best results obtained from orthogonal experiments are: maximum mass of oven dried thallus is 14.693g in a liter liquid medium, maximum utilization rate of carbon source is 98.13% and maximum utilization rate of nitrogen is 78.14%. Optimal C/N is 5.1.     

Optimization of C/N ratio preparation of protein-rich and multi-enzymes feed thallus through synergic fermentation of mixed distillers' grains

A new procedure of determining optimal C/N (the rate of carbon source to nitrogen source) of mixed distillers‘ grains for combined bacteria synergic fermentation is established.At the same time an improved method evaluating bacteria growth,called method of dry cell weighing by filtering is developed.For each combination of C and N,their initial and residual contents before and after fermentation respectively are determined.Then followed the calculation of utilization of C and N sources by the compound bacteria.The optimal C/N is finally located from among the utilization of C and N of several combinations and the weight of produced mass of oven-dried thallus.The conditions of fermentation are:inoculum size 10%,temperature 30.0℃,rotational speed 170 r/min,shake culture time 48h.The best results obtained from orthogonal experiments are:maximum mass of oven dried thallus is 14.693g in a liter liquid medium,maximum utilization rate of carbon source is 98.13% and maximum utilization rate of nitrogen is 78.14%.Optimal C/N is 5.1。     

润滑油降解菌的分离、鉴定及降解特性

以HVI 500润滑油为唯一碳源进行选择性富集培养,从油污染土壤中筛选出3株菌,分别命名为SN0901,SN0902和SN0903. 采用重铬酸钾法测定含HVI 500润滑油培养液的ρ(COD_Cr),用以评价分离菌对润滑油的降解能力. 结果表明,由于润滑油降解而使培养液ρ(COD_Cr)降低,即3株菌均为HVI 500润滑油降解菌. 根据形态学观察、生理生化试验和16S rDNA基因序列比对分析,初步确定3株菌分别属于假单胞菌属(Pseudomonas)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)和博德特氏菌属(Bordetella). 采用倾注平板法对不同温度下降解菌的菌落计数,采用重铬酸钾法测定不同pH下培养液的ρ(COD_Cr). 结果显示,温度和pH对菌株降解作用影响显著,3株菌最适宜的降解温度为30～34 ℃,pH为6.0～7.8,但每株菌的最适宜降解温度和pH稍有不同.